CN211016122U - 一种物理用伯努利原理演示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种物理用伯努利原理演示装置，包括有水箱、支撑杆、连接板、导管、示压管、气压管、气泵、风机和连接软管，在水箱中贮存有液体，支撑杆和连接板之间构成龙门架结构，导管由多段直径不同的管体按管径大小依次递减组成，并呈水平状态设于连接板中，在导管不同直径的截面上设有管接头，示压管通过管接头与导管密封连接；在气压管的顶部设有万向接头，万向接头通过连接软管与气泵连接；在导管的管径最大端设有进气控制阀，并在其管径最小端设有三通出气控制阀，三通出气控制阀的一端与外部大气相通，另一端通过连接软管与风机连接。采用本实用新型所述的演示装置，通过两种不同的图形展示，其效果明显，达到对伯努利原理演示的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于实验装置技术领域，具体来说涉及一种物理用伯努利原理演示装置。
背景技术
物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。
伯努利效应是指流体速度加快时，物体与流体接触的界面上的压力会减小，反之压力会增加。伯努利效应适用于包括气体在内的一切流体,是流体作稳定流动时的基本现象之一，反映出流体的压强与流速的关系，流速与压强的关系：流体的流速越大，压强越小；流体的流速越小，压强越大。但由于伯努利原理关于气体和压强的关系是肉眼不可见的，学生在学习这一部分内容时往往难以直观理解，而现有的伯努利效应演示器结构复杂，演示过程中操作也比较复杂，不容易让学生简单、快速地理解伯努利效应产生的原理。
在现在的物理学讲解过程中，由于伯努利原理的复杂性，老师在授课的过程中，通常使用枯燥的书本以及知识点对该部分进行讲解，难以理解，也难以调动学生的学习兴趣。因此，有必要设计一种实验演示教具，能够直观的进行伯努利原理演示，通过生动形象的模型展示，能够具体地展示该部分知识点。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种结构简单，操作方便的演示装置，通过直观地反映演示效果，使学生能够直接观测到其现象，以便加深理解与记忆，具体地说是一种物理用伯努利原理演示装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种物理用伯努利原理演示装置，包括有水箱、支撑杆、连接板、导管、示压管、气压管、气泵、风机和连接软管，在所述水箱中贮存有液体，所述支撑杆设有两根，两根支撑杆沿水箱的横向呈对称状态设置于水箱的顶部，两根支撑杆的顶部通过连接板连接，所述支撑杆和连接板之间构成龙门架结构，所述导管由多段直径不同的管体按管径大小依次递减组成，各段管间密封连接，并相互连通，所述导管呈水平状态设置于连接板中，在所述导管不同直径的截面上分别设置有多个与示压管相匹配的管接头，所述示压管设有多个，在所述连接板中设有与所述示压管和气压管相匹配的通孔，所述示压管的上端穿过连接板中的通孔，并通过相应的管接头与导管密封连接，其下端延伸至水箱中的液体内；所述气压管的上端穿过连接板中的通孔，并位于连接板的上方，其下端延伸至水箱中的液体内，在所述气压管的顶部设有带阀门的万向接头，所述万向接头通过连接软管与设置于水箱外侧的气泵连接；在所述导管的管径最大端设置有进气控制阀，并在其管径最小端设置有三通出气控制阀，所述三通出气控制阀的一端与外部大气相通，另一端通过连接软管与设置于水箱外侧的风机连接。
进一步地，本实用新型所述的一种物理用伯努利原理演示装置，其中所述导管由四段直径不同的管体构成喇叭状结构，并在不同直径的截面上分别设置有两个与示压管相匹配的管接头，所述示压管设有八个，八个示压管呈对称状态均匀分布于所述气压管两侧，所述导管和示压管均为透明有机管，其中所述气压管的管径大小至少为示压管的管径两倍。
进一步地，本实用新型所述的一种物理用伯努利原理演示装置，其中所述水箱设置为长方体结构，贮存于所述水箱中的液体为带有颜色，非黏性、不可压缩的流体。
进一步地，本实用新型所述的一种物理用伯努利原理演示装置，其中所述气泵为脚踏式打气筒，所述风机为转速可调的变频风机。
采用本实用新型所述的一种物理用伯努利原理演示装置，由于所述导管由四段直径不同的管体按管径大小依次递减构成喇叭状结构，在风机的作用下，导管内的气压随横截面积的变小逐渐变大，从而通过多个示压管，使示压管内的液体可以呈现出明显的图形；另外，由于还设置有与气泵相通的气压管，先使导管两端与外部大气相通，在通过气泵向气压管鼓入具有压力的气流，示压管内的液体会呈现出相应的图形，通过两种不同的图形展示，其展示效果明显，直观性强，达到了能够直观的进行伯努利原理演示的目的。本实用新型所述的演示装置，具有结构简单，操作方便，能达到更好的展示效果，方便学生加深理解伯努利原理，适合推广应用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中所示：1-水箱、2-液体、3-支撑杆、4-连接板、5-导管、6-示压管、7-气压管、8-气泵、9-风机、10-连接软管、11-万向接头、12-进气控制阀、13-三通出气控制阀。
具体实施方式
为了更充分的解释本实用新型的实施，以下结合附图来进一步说明本实用新型。所举实例只用于解释本实用新型，而不是限定本实用新型的范围。
如图1所示，本实用新型所述的一种物理用伯努利原理演示装置，包括有水箱1、支撑杆3、连接板4、导管5、示压管6、气压管7、气泵8、风机9和连接软管10，在所述水箱1中贮存有液体2，所述支撑杆3设有两根，两根支撑杆3沿水箱1的横向呈对称状态设置于水箱1的顶部，两根支撑杆3的顶部通过连接板4连接，所述支撑杆3和连接板4之间构成龙门架结构，所述导管5由多段直径不同的管体按管径大小依次递减组成，各段管间密封连接，并相互连通，所述导管5呈水平状态设置于连接板4中，在所述导管5不同直径的截面上分别设置有多个与示压管6相匹配的管接头，所述示压管6设有多个，在所述连接板4中设有与所述示压管6和气压管7相匹配的通孔，所述示压管6的上端穿过连接板4中的通孔，并通过相应的管接头与导管5密封连接，其下端延伸至水箱1中的液体2内；所述气压管7的上端穿过连接板4中的通孔，并位于连接板4的上方，其下端延伸至水箱1中的液体2内，在所述气压管7的顶部设有带阀门的万向接头11，所述万向接头11通过连接软管10与设置于水箱1外侧的气泵8连接；在所述导管5的管径最大端设置有进气控制阀12，并在其管径最小端设置有三通出气控制阀13，所述三通出气控制阀13的一端与外部大气相通，另一端通过连接软管10与设置于水箱1外侧的风机9连接。
进一步地，本实用新型所述的一种物理用伯努利原理演示装置，其中所述导管5由四段直径不同的管体构成喇叭状结构，并在不同直径的截面上分别设置有两个与示压管6相匹配的管接头，所述示压管6设有八个，八个示压管6呈对称状态均匀分布于所述气压管7两侧，所述导管5和示压管6均为透明有机管，其中所述气压管7的管径大小至少为示压管6的管径两倍。
进一步地，本实用新型所述的一种物理用伯努利原理演示装置，其中所述水箱1设置为长方体结构，贮存于所述水箱1中的液体2为带有颜色，非黏性、不可压缩的流体。
进一步地，本实用新型所述的一种物理用伯努利原理演示装置，其中所述气泵8为脚踏式打气筒，所述风机9为转速可调的变频风机。
采用本实用新型所述的一种物理用伯努利原理演示装置，其中所述脚踏式打气筒和变频风机均可以在市场中购买，属于公知技术，而对于其具体型号的选择，不作要求，只要满足其使用要求即可。在实际演示过程中，在其工作原理为：由于所述导管5由四段直径不同的管体按管径大小依次递减构成喇叭状结构，在所述导管5不同直径的截面上分别设置有多个与示压管6相匹配的管接头，所述示压管6的上端通过相应的管接头与导管5密封连接，其下端延伸至水箱1中的液体2内；在风机9的作用下，气流通过导管5时，导管5内的气压随横截面积的变小逐渐变大，示压管6内的液柱越高，可证明空气流速越大的地方气压越小，而流速越小的地方气压越大，利用图形展示情况完成伯努利原理的演示。另外，由于还设置有与气泵8相通的气压管7，先通过所述进气控制阀12和三通出气控制阀13，使导管5两端与外部大气相通，在通过气泵8向气压管7鼓入具有压力的气流，外部气压的作用下，利用伯努利效应，在示压管6内通过液柱高低情况会呈现出相应的图形，利用图形展示情况完成伯努利原理的演示。
综上所述，采用本实用新型所述的演示装置，通过两种不同的图形展示，其展示效果明显，直观性强，达到了能够直观的进行伯努利原理演示的目的。具有结构简单，操作方便，能达到更好的展示效果，方便学生加深理解伯努利原理，适合推广应用。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效替换或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种物理用伯努利原理演示装置，其特征在于：包括有水箱(1)、支撑杆(3)、连接板(4)、导管(5)、示压管(6)、气压管(7)、气泵(8)、风机(9)和连接软管(10)，在所述水箱(1)中贮存有液体(2)，所述支撑杆(3)设有两根，两根支撑杆(3)沿水箱(1)的横向呈对称状态设置于水箱(1)的顶部，两根支撑杆(3)的顶部通过连接板(4)连接，所述支撑杆(3)和连接板(4)之间构成龙门架结构，所述导管(5)由多段直径不同的管体按管径大小依次递减组成，各段管间密封连接，并相互连通，所述导管(5)呈水平状态设置于连接板(4)中，在所述导管(5)不同直径的截面上分别设置有多个与示压管(6)相匹配的管接头，所述示压管(6)设有多个，在所述连接板(4)中设有与所述示压管(6)和气压管(7)相匹配的通孔，所述示压管(6)的上端穿过连接板(4)中的通孔，并通过相应的管接头与导管(5)密封连接，其下端延伸至水箱(1)中的液体(2)内；所述气压管(7)的上端穿过连接板(4)中的通孔，并位于连接板(4)的上方，其下端延伸至水箱(1)中的液体(2)内，在所述气压管(7)的顶部设有带阀门的万向接头(11)，所述万向接头(11)通过连接软管(10)与设置于水箱(1)外侧的气泵(8)连接；在所述导管(5)的管径最大端设置有进气控制阀(12)，并在其管径最小端设置有三通出气控制阀(13)，所述三通出气控制阀(13)的一端与外部大气相通，另一端通过连接软管(10)与设置于水箱(1)外侧的风机(9)连接。
2.根据权利要求1所述的一种物理用伯努利原理演示装置，其特征在于：所述导管(5)由四段直径不同的管体构成喇叭状结构，并在不同直径的截面上分别设置有两个与示压管(6)相匹配的管接头，所述示压管(6)设有八个，八个示压管(6)呈对称状态均匀分布于所述气压管(7)两侧，所述导管(5)和示压管(6)均为透明有机管，其中所述气压管(7)的管径大小至少为示压管(6)的管径两倍。
3.根据权利要求1所述的一种物理用伯努利原理演示装置，其特征在于：所述水箱(1)设置为长方体结构，贮存于所述水箱(1)中的液体(2)为带有颜色，非黏性、不可压缩的流体。
4.根据权利要求1所述的一种物理用伯努利原理演示装置，其特征在于：所述气泵(8)为脚踏式打气筒，所述风机(9)为转速可调的变频风机。
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| CN201922461462.4U CN211016122U (zh) | 2019-12-31 | 2019-12-31 | 一种物理用伯努利原理演示装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115273621A (zh) * | 2022-09-07 | 2022-11-01 | 清华大学 | 用于演示空吸现象及科普空吸现象作用原理的装置 |
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- 2019-12-31 CN CN201922461462.4U patent/CN211016122U/zh not_active Expired - Fee Related
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